Mekanisme tindakan hormon pituitari dan hypothalamus

Proses peraturan hormon bermula dengan sintesis dan rembesan hormon dalam kelenjar endokrin. Mereka berfungsi secara saling berkaitan dan mewakili satu keseluruhan. Biosintesis hormon di dalam sel-sel khusus, berlaku secara spontan dan ditetapkan secara genetik. Kawalan genetik biosintesis kebanyakan protein dan peptida hormon, terutamanya adenogipofizotropnyh dijalankan paling langsung dalam polysomes hormon pelopor, atau di peringkat mRNA pembentukan hormon, manakala biosintesis hormon hypothalamic dicapai dengan pembentukan mRNA enzim mengawal selia pelbagai langkah membentuk hormon, t e., sintesis tambahan-bisomal berlaku. Pembentukan struktur utama daripada peptida protein-hormon - hasil langsung daripada terjemahan urutan nukleotida mRNA masing-masing disintesis di kawasan aktif genom sel menghasilkan hormon. Struktur paling hormon atau prekursor protein mereka membentuk polysomes dalam skim umum biosintesis protein. Kemungkinan terjemahan mRNA dan sintesis hormon atau prekursor yang khusus untuk peralatan nuklear dan polysomes jenis sel tertentu. Oleh itu, hormon pertumbuhan disintesis dalam kecil eosinofil anterior pituitary prolaktin - dalam eosinophilic besar, dan gonadotropin - dalam sel-sel basophil tertentu. Agak berbeza biosintesis TRH dan LH-RH dalam sel-sel hipotalamus. Peptida tidak terbentuk dalam matriks pada polysomes mRNA dan bahagian yang larut sitoplasma bawah pengaruh sistem synthetase sesuai.

Terjemahan langsung bahan genetik dalam kes pengasingan kebanyakan hormon polipeptida sering menyebabkan pembentukan prekursor aktif rendah - pre-hormon polipeptida (prehormones). Biosintesis hormon polipeptida terdiri daripada dua peringkat yang berlainan: sintesis ribosomal dari prekursor yang tidak aktif pada matriks mRNA dan pembentukan pasca translasi hormon aktif. Tahap pertama mesti dilakukan dalam sel-sel adenohypophysis, yang kedua juga boleh dilakukan di luarnya.

Pengaktifan pasca-translasi prekursor hormon mungkin dalam dua cara: dengan pelbagai peringkat molekul kemusnahan enzim disiarkan krupnomolekulyarnyh prekursor dengan mengurangkan saiz molekul dan hormon-diaktifkan kerana persatuan nonenzymatic subunit pro-hormon molekul saiz pembesaran hormon activatable.

Dalam kes pertama, pengaktifan posttranslational adalah ciri untuk ACTH, beta-lipotropin, dan dalam kes kedua untuk glikoprotein hormon, khususnya gonadotropin dan TSH.

Pengaktifan hormon protein-peptida secara berkala mempunyai makna biologi secara langsung. Pertama, sambil menghadkan kesan hormon di tempat pendidikan; Kedua, syarat optimum disediakan untuk manifestasi kesan pengawalseliaan polifungsi dengan penggunaan bahan genetik dan bangunan yang minimum, dan juga pengangkutan hormon selular difasilitasi.

Pelepasan hormon berlaku, sebagai peraturan, secara spontan, dan tidak secara berterusan dan merata, tetapi secara impulsif, dalam bahagian berasingan. Ini disebabkan, nampaknya kepada sifat kitaran proses biosintesis, pemendapan intraselular dan pengangkutan hormon. Di bawah keadaan fisiologi, proses penyembunyian mesti menyediakan tahap hormon asas tertentu dalam cecair yang beredar. Proses ini, seperti biosintesis, dikawal oleh faktor-faktor tertentu. Rembesan hormon pituitari ditentukan terutamanya oleh hormon yang melepaskan sama dengan hipotalamus dan tahap hormon yang beredar dalam darah. Pembentukan hormon melepaskan hipotalamik sendiri bergantung kepada kesan neurotransmitter sifat adrenergik atau cholinergik, serta kepekatan hormon sasaran dalam darah.

Biosintesis dan rembesan adalah saling berkaitan. Sifat kimia hormon dan mekanisme spesifik rembesan menentukan tahap konjugasi proses ini. Oleh itu, penunjuk ini adalah maksimum sekiranya rembesan hormon steroid, yang meresap secara relatif melalui membran sel. Besarnya konjugasi biosintesis dan rembesan hormon protein-peptida dan katekolamin adalah minimum. Hormon ini dibebaskan daripada granul penyembur selular. Kedudukan perantaraan pada penunjuk ini diduduki oleh hormon tiroid, yang disekresi dengan melepaskannya dari bentuk protein yang terikat.

Oleh itu, perlu ditekankan bahawa sintesis dan rembesan hormon pituitari dan hipotalamus dilakukan secara berasingan secara berasingan.

Unsur utama dan fungsi proses penyemburan hormon protein-peptida adalah granula atau vesikel penyembur. Ini adalah pembentukan morfologi khas bentuk ovoid pelbagai saiz (100-600 nm), dikelilingi oleh membran lipoprotein nipis. Butiran rahasia sel penghasil hormon timbul dari kompleks Golgi. Unsur-unsurnya mengelilingi prohormone atau hormon, secara beransur-ansur membentuk granul, yang melakukan beberapa fungsi saling berkaitan dalam sistem proses yang bertanggungjawab untuk rembesan hormon. Mereka boleh menjadi tapak pengaktifan prohormon peptida. Fungsi kedua yang dilakukan granul ialah penyimpanan hormon dalam sel sehingga stimulus rahasia tertentu terdedah. Membran granul menghalang pembebasan hormon ke dalam sitoplasma dan melindungi hormon daripada tindakan enzim sitoplasma yang dapat mengaktifkannya. Bahan dan ion tertentu yang terkandung dalam granul mempunyai makna tertentu dalam mekanisme pemendapan. Ini termasuk protein, nukleotida, ion, tujuan utamanya ialah pembentukan kompleks bukan kovalen dengan hormon dan pencegahan penembusan mereka melalui membran. Butiran rahasia mempunyai satu lagi kualiti yang sangat penting - keupayaan untuk bergerak ke pinggir sel dan mengangkut hormon yang disimpan di dalamnya ke membran plasma. Pergerakan granul dijalankan dengan penyertaan organel intrasel - microfilaments (diameter 5 nm), dibina dari actin protein, dan microtubes hollow (diameter 25 nm) yang terdiri daripada kompleks protein contractile tubulin dan dynein. Sekiranya perlu untuk menghalang proses penyembunyian, ubat-ubatan yang memusnahkan mikrofilamen atau microtubules yang berpecah (cytochalasin B, colchicine, vinblastine) biasanya digunakan. Pengangkutan intrakelular granul memerlukan perbelanjaan tenaga dan kehadiran ion kalsium. Membran granul dan membran plasma apabila penyertaan kalsium bersentuhan antara satu sama lain, dan rahsia dilepaskan ke dalam ruang extracellular melalui "liang" yang dihasilkan dalam membran sel. Proses ini dipanggil exocytosis. Granul yang hancur boleh dalam sesetengah kes direkonstruksi dan dikembalikan kepada sitoplasma.

Titik permulaan dalam proses rembesan protein dan peptida hormon meningkat pembentukan AMP (CAMP), dan peningkatan kepekatan intrasel ion kalsium yang ia meresap melalui membran plasma dan merangsang peralihan granul hormon kepada membran sel. Proses-proses yang dinyatakan di atas dikawal selia secara intracellularly dan extracellularly. Jika peraturan dan pengawalseliaan diri fungsi gormonprodutsiruyuschei intrasel sel pituitari dan hipotalamus adalah sebahagian besarnya terhad, kawalan sistem membenarkan aktiviti fungsi kelenjar pituitari dan hipotalamus mengikut keadaan fisiologi organisma. Pelanggaran proses pengawalseliaan boleh menyebabkan patologi serius fungsi kelenjar dan, oleh itu, seluruh organisma.

Pengaruh peraturan boleh dibahagikan kepada merangsang dan menghalang. Di tengah-tengah semua proses pengawalseliaan adalah prinsip maklum balas. Tempat utama dalam memerintahkan fungsi hormon kelenjar pituitari adalah struktur sistem saraf pusat, dan di tempat pertama ke hipotalamus. Oleh itu, mekanisme fisiologi yang mengawal aktiviti kelenjar pituitari boleh dibahagikan kepada saraf dan hormon.

Memandangkan proses sintesis peraturan dan rembesan hormon pituitari, ia perlu pertama sekali mata kepada hipotalamus dengan keupayaannya untuk mensintesis dan merembeskan neurohormones - melepaskan hormon. Seperti yang ditunjukkan, peraturan hormon adenohypophyseal dijalankan dengan bantuan melepaskan hormon yang disintesis dalam nukleus tertentu hipotalamus. Unsur-unsur sel kecil struktur hypothalamic mempunyai laluan konduktif dalam hubungan dengan kapal rangkaian kapilari utama, di mana menerima melepaskan hormon mencapai sel adenogipofizarnyh.

Memandangkan hipotalamus sebagai pusat neuroendocrine, t. E. Sebagai tempat transformasi dalam impuls saraf isyarat hormon tertentu, pembawa yang melepaskan hormon, saintis meneroka kemungkinan mempengaruhi sistem pengantara yang berbeza secara langsung ke atas proses sintesis dan hormon rembesan adenogipofizarnyh. Dengan bantuan teknik pengajaran maju, penyelidik mendapati, sebagai contoh, peranan dopamine dalam peraturan rembesan beberapa hormon tropic of adenohypophysis itu. Dalam kes ini, dopamin tidak bertindak hanya sebagai neurotransmitter yang, pesanan fungsi hypothalamic, tetapi juga sebagai melepaskan hormon yang terlibat dalam peraturan fungsi anterior pituitary. Data yang sama diperolehi untuk norepinefrin, yang terlibat dalam kawalan rembesan ACTH. Hakikat bahawa dua memeriksa sintesis dan rembesan hormon adeno-gipofizotropnyh kini dipasang. Titik asas permohonan pelbagai neurotransmitter dalam sistem peraturan hypothalamic melepaskan hormon hipotalamus adalah struktur di mana ia dihasilkan. Spektrum bahan fisiologi aktif terlibat dalam peraturan neurohormone hypothalamic, cukup luas. Ini neurotransmitter klasik adrenergic dan cholinergic alam semula jadi, beberapa asid amino, bahan-bahan dengan morfin seperti tindakan - endorfin dan enkephalins. Bahan-bahan ini adalah penghubung utama antara sistem saraf pusat dan sistem endokrin, yang akhirnya memastikan perpaduan mereka dalam badan. Aktiviti fungsi sel neuroendokrin hypothalamic boleh terus dipantau di pelbagai bahagian otak melalui denyutan saraf tiba di laluan afferent berbeza.

Baru-baru ini dalam neuroendrokrinologi ada masalah lain - Kajian mengenai peranan fungsi hormon melepaskan, yang setempat dalam struktur CNS lain, di luar hipotalamus, dan tidak langsung berkaitan dengan hormon fungsi peraturan adenogipofizarnyh. Ia telah disahkan eksperimen bahawa mereka boleh dianggap sebagai neurotransmitter dan sebagai neuromodulator dari beberapa proses sistemik.

Dalam hipotalamus, hormon yang melepaskan disetempat di kawasan atau nukleus tertentu. Contohnya, LH-RG dilokalisasikan di hypothalamus anterior dan mediobasal, TRH - di hipotalamus tengah, KRG - terutamanya di kawasan posteriornya. Ini juga tidak mengecualikan pengedaran yang tersebar di kelenjar neurohormone.

Fungsi utama hormon adenohypophyseal adalah mengaktifkan beberapa kelenjar endokrin perifer (korteks adrenal, kelenjar tiroid, gonad). Hormon tropika pituitari - ACTH, TTG, LH dan FSH, STH - menyebabkan tindak balas tertentu. Oleh itu, yang pertama menyebabkan pertumbuhan (hipertropi dan hiperplasia) zon bundle korteks adrenal dan peningkatan dalam sel-sel sintesis glukokortikoid; yang kedua ialah pengatur utama morfogenesis alat folikular kelenjar tiroid, pelbagai peringkat sintesis dan rembesan hormon tiroid; LH adalah perangsang utama ovulasi dan pembentukan badan kuning dalam ovari, pertumbuhan sel-sel interstitial dalam testis, sintesis estrogen, progestin dan andon gonadal; FSH menyebabkan percepatan pertumbuhan folikel ovari, memekikkan mereka kepada tindakan LH, dan juga mengaktifkan spermatogenesis; STG, bertindak dengan cara merangsang rembesan hati somatomedin, menentukan pertumbuhan linear badan dan proses anabolik; LTG menggalakkan manifestasi tindakan gonadotropin.

Perlu juga diperhatikan bahawa hormon tropika kelenjar pituitari, yang menunjukkan kesannya sebagai pengawal selia fungsi kelenjar endokrin perifer, sering mempunyai kesan langsung. Jadi, sebagai contoh, ACTH sebagai pengatur utama sintesis glukokortikoid memberikan beberapa kesan extradrenal, khususnya lipolitik dan melanocyte-stimulating.

Hormon dari hipotalamus-pituitari asal, iaitu protein-peptida, sangat cepat hilang dari darah. Tempoh separuh hayat mereka tidak melebihi 20 minit dan dalam kebanyakan kes berlangsung 1-3 minit. Hormon protin-peptida cepat mengumpul di hati, di mana mereka secara intensif dihina dan tidak aktif oleh peptidase tertentu. Proses ini dapat diperhatikan dalam tisu lain, dan juga dalam darah. Hormon metabolit protein-peptida nampaknya berasal terutamanya dalam bentuk asid amino bebas, garam dan peptida kecil. Mereka dikumuhkan di tempat pertama dengan air kencing dan hempedu.

Hormon selalunya mempunyai tropisme tindakan fisiologi yang agak ketara. Sebagai contoh, ACTH bertindak pada sel-sel korteks adrenal, tisu adiposa, tisu saraf; gonadotropin - pada sel gonad, hipotalamus dan beberapa struktur lain, iaitu organ, tisu, dan sel sasaran. Hormon pituitari dan hipotalamus mempunyai pelbagai kesan fisiologi pada sel-sel jenis yang berlainan dan pelbagai reaksi metabolik dalam sel yang sama. Struktur badan mengikut derajat pergantungan fungsi mereka terhadap tindakan ini atau hormon lain dibahagikan kepada hormon yang bergantung dan sensitif terhadap hormon. Jika yang pertama sepenuhnya disebabkan oleh kehadiran hormon semasa pembezaan penuh dan fungsi sel-sel gormonchuvstvitelnye jelas menunjukkan ciri-ciri fenotip dan tanpa hormon yang sama, tahap manifestasi yang termodulat oleh mereka dalam julat yang berbeza, dan ditentukan oleh kehadiran reseptor khusus dalam sel.

Interaksi hormon dengan protein reseptor berkaitan dikurangkan kepada bukan kovalen, boleh balik mengikat hormon dan reseptor molekul, menyebabkan pembentukan kompleks protein-ligan tertentu yang boleh termasuk pelbagai kesan hormon dalam sel. Sekiranya protein reseptor tidak hadir di dalamnya, maka ia adalah tahan terhadap kepekatan fisiologi hormon. Reseptor ahli periferal perlu sepadan fungsi endokrin, menentukan sensitiviti sel-sel hormon yang responsif fisiologi asal, iaitu. E. Kemungkinan dan keamatan penerimaan, kesedaran dan menjalankan sintesis hormon dalam sel.

Keberkesanan regulasi hormon metabolisme sel ditentukan oleh jumlah hormon aktif yang memasuki sel sasaran dan oleh tahap kandungan reseptor di dalamnya.